一種貨櫃式statcom水冷系統漏水監測裝置製造方法
2023-05-21 04:20:06 1
一種貨櫃式statcom水冷系統漏水監測裝置製造方法
【專利摘要】一種貨櫃式STATCOM水冷系統漏水檢測裝置，水冷系統包括閥組貨櫃內安裝在閥組側面的一、二級水管，在一、二級水管下方，設有以聚酯塑料板製作、槽內底部有最低凹位的集水槽，集水槽的最低凹位固定有漏水傳感器探頭，漏水傳感器探頭的輸出二次電纜與一漏水監控板相連，漏水監控板由220kV交流電源經開關電源變換為15V直流電源後供電，漏水監控板的信號接點開出給安裝在貨櫃外部的旋轉指示燈迴路，用於聲光告警。本實用新型體積小，結構簡單可靠易行，反應靈敏，在微滲情況下依然可以快速檢測，可保證出現水洩露後迅速發出告警信號，供運行人員決策是否採取停電措施。
【專利說明】—種貨櫃式3了八了000水冷系統漏水監測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種密閉帶電環境中的貨櫃式31^1(1)1水冷系統漏水監測裝置。
【背景技術】
[0002]81^X001-靜止同步補償器(義社丨。87110^0110118 03即6118社01'，簡稱 31711(1)1)
是當今無功補償領域最新技術的代表，屬於靈活柔性交流輸電系統￠:13)的重要組成部分。3111(1)1的基本原理就是利用可關斷大功率電力電子器件組成自換相橋式電路通過電抗器並聯在電網上，通過電力半導體開關的通斷將直流側電壓轉換成與交流側電網同頻率的輸出電壓，適當地調節橋式電路交流側輸出電壓的幅值和相位，控制其輸出的無功電流，實現對電網的動態無功補償，穩定電網電壓。
[0003]大容量高電壓等級的31^1(1)1常採用鏈式結構，即若干個橋式電路串接，其核心元件為大功率電力電子開關器件。以南方電網一期3111(1)1工程為例，其採用的即是電子注入增強門極電晶體(巧以)，額定參數為150(^/1700^。南方電網一期31^1(1)1工程由2組三角形接法的鏈式31^1(1)1裝置並接而成，每組31^1(1)1額定容量為1001妨！'、額定電壓為35」，每組31^1(1)1的每相均由27個功率單元串接而成，每個功率單元中有4個構成電壓式橋式電路。額定容量運行時，每個承受的電流有效值為953八，短時1.5倍過負荷運行時每個12以承受的電流有效值為14301正常運行時，每個12以按照脈衝控制器發出的3？麗觸發脈衝命令進行50！！2頻率的開通和關斷。且由於整套31^1(1)1具備401妨171118的無功調節速度，3？麗觸發脈衝也在實時變化，每個叩81'在每個時刻點通過的電流值均在快速變化。高頻的通斷，以及實時的電流變化，除了要求所選用的具有極強的熄弧能力外，還需配備專門的散熱系統。南方電網一期3111(1)1工程，即採用的是強流水循環冷卻系統帶走1261工作中散發的熱量。具體方式是，利用雙面散熱、平板壓接式電極引出結構，在兩側各裝設一塊散熱片，散熱片採用中空雙螺旋水道結構設計，通過水泵強流推動散熱片中的水循環帶走12^散發的熱量。
[0004]南方電網一期31^1(1)1工程採用集箱式結構，即每相27級功率單元首尾相連後安裝在閥組貨櫃內部，水冷系統泵機的控制系統安裝在專用水冷貨櫃，水冷貨櫃與閥組貨櫃通過外部進出主水管相連。在閥組貨櫃內部，水冷系統共分為三級水管，一級水管從主水管取水後供同一層的6個閥組使用，二級水管從一級水管取水後供本閥組使用，而三級水管從二級水管取水後送出密封的相模塊中給散熱片使用。由於貨櫃內的27級功率單元處於高壓大電流運行狀態，而水冷系統各級水管間採用轉接方式，若出現轉接處密封不好或堵塞的情況，在強水壓作用下會產生滲水漏水的情況。暴露在空氣的去離子水很快失去非導電性，即使少量的附著，也會使原本的絕緣體變成導體，引起電氣短路，引發裝置的燒毀。最有效的方式，即是針對貨櫃式3111(1)1的結構特點，研發專用微量漏水監測裝置實時監測貨櫃內情況。針對相模塊內部三級水管微滲的漏水檢測裝置已有相關文獻論述，本申請將介紹一、二級水管微量漏水的監測裝置。
[0005]現有的漏水檢測方法，主要是壓力、流速、溼度檢測等方式，但主要適用於主管道和電氣空間距離較大的地方，且在高流速大壓力情況下的微滲情況反應不夠靈敏。
[0006]另外，還有的就是吸水性的物質檢測，主要是通過一些物質在遇水後物理或化學特性發生改變的方式進行判別，但存在著反應速度慢及不可重複使用的弊端。
[0007]現有的各種方法雖然可以進行水系統的漏水監測，但均不適用於密閉帶電環境中的漏水微滲檢測，檢測靈敏度、可靠性、速度也不滿足要求。
實用新型內容
[0008]本實用新型所要解決的技術問題，就是提供一種貨櫃式3111(1)1水冷系統漏水監測裝置，其體積小，結構簡單可靠易行，反應靈敏，在微滲情況下依然可以快速檢測，可保證出現水洩露後迅速發出告警信號，供運行人員決策是否採取停電措施。
[0009]解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是:
[0010]一種貨櫃式31^1(1)1水冷系統漏水檢測裝置，所述的貨櫃式31^1(1)1水冷系統包括閥組貨櫃內安裝在閥組側面的一、二級水管，其特徵是:在所述的一、二級水管下方，設有以聚酯塑料板製作、槽內底部有最低凹位的集水槽，集水槽的最低凹位固定有漏水傳感器探頭，漏水傳感器探頭的輸出二次電纜與一漏水監控板相連，漏水監控板由220」交流電源經開關電源變換為157直流電源後供電，漏水監控板的信號接點開出給安裝在貨櫃外部的旋轉指示燈迴路，用於聲光告警。
[0011]所述的集水槽外部為弧形結構，內部採用倒梯形結構，在中心形成一個最低的30111X 40.11小平臺，漏水傳感器探頭倒立安裝在集水槽內部最低平臺位置。
[0012]所述的漏水監控板組成和連接關係為:一開關電源將220」交流電源變換為15乂直流電源後加在串聯的分壓電阻I？和繼電器線圈XI電路兩端，其中繼電器線圈XI的兩端又並聯有一二極體，二極體正極端接開關電源公共端，其反向擊穿電壓為307，用作防止開關電源故障引起繼電器線圈過壓燒毀，所述分壓電阻I？阻值大於繼電器線圈電阻的4倍，平時繼電器線圈1(1達不到動作電壓，繼電器線圈的常開輔助接點開關見處於斷開狀態，常開輔助接點開關01控制旋轉指示燈。
[0013]所述的漏水傳感器探頭有兩根金屬探針，其間距為10111，安裝時要求探針緊貼集水槽平臺的底板。
[0014]工作原理:
[0015]水冷系統正常運行時，在水泵的作用下，根據進出主水管的水溫差採用不同的水壓控制三級水管中的水流速度，以保證中多餘熱量被及時帶走。水冷系統中裝設中的為高純水，並採用去離子機將冷卻水去離子化，形成絕緣度很高水，可滿足在帶電運行的環境中流通。
[0016]當一、二級水管接口處出現鬆動、密封不好，或堵塞以及水管劃痕引起水管破裂，引起一、二級水管滲水時，流出的水暴露在空氣中，與灰塵接觸會迅速喪失絕緣性，變成可流動的電導體。由於一、二級水管裝設在閥組側面，通過在最底層閥組水管下方安裝弧形集水槽，可以收集到從上方水管滴落的滲漏水。聚酯塑料板的低吸附性，以及集水槽的內部的倒梯形設計，可以將收集的水迅速聚集在最低平臺。
[0017]失去絕緣性的水，即使只有幾毫升，也可將漏水傳感器探頭的兩根金屬探針導通，從而連通漏水監控板控制電路，短接繼電器線圈勵磁迴路的分壓電阻，使得繼電器線圈在15乂直流電壓下達到啟動條件而動作，閉合串接於告警迴路中的繼電器常開接點。告警迴路由220」交流電源供電，中間串接漏水監控板中繼電器的常開接點和旋轉指示燈，當繼電器常開接點閉合後，告警迴路連通，安裝於貨櫃外的旋轉指示燈發出聲光告警信號。
[0018]針對水冷系統水管在貨櫃內面積大，採用集水槽和漏水傳感器探頭分散布置，漏水監測板、開關電源、交流電源和旋轉指示燈集約化配置，來保證全範圍的漏水監測。
[0019]與現有技術相比，本實用新型的優點是:
[0020]1)利用了去離子水在空氣中迅速喪失絕緣性變成電的良導體的特性，用金屬探針的漏水傳感器將漏水問題轉化為電路問題，保證了檢測的快速性和可靠性。
[0021]2)採用倒梯形內部結構的集水槽設計，將洩露的水匯聚在中間最低的小平臺，利用漏水傳感器探頭的兩根間距1挪金屬探針，實現微量水的檢測，保證了檢測的靈敏度。
[0022]3)採用集水槽和漏水傳感器探頭分散布置，其它部分集約化配置，實現了全範圍的漏水監控，結構簡單，空間佔用和資金投入少。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為閥組貨櫃側視圖；
[0024]圖2為內部倒梯形集水槽及漏水傳感器探頭安裝位置示意圖；
[0025]圖3為漏水監測裝置電路結構圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖1-3對本實用新型的一種貨櫃式水冷系統漏水監測裝置作進一步描述:
[0027]高壓大容量的常採用鏈式結構，採用多級功率單元串聯連接，安裝時常採用塔式結構。對於351^/200-2^的鏈式31^1(1)1，採用2組三角形結構時，每相由27級功率單元首尾相連串接而成，如圖1所示。安裝於貨櫃內的31^1(1)1裝置，結構緊湊，給1261散熱用的水冷系統一、二級水管安裝在功率單元側面。由圖1可知，4或5個功率單元從上至下堆集為1個閥塔。根據水從水管中洩露後自上而下滴落的特點，同時考慮電氣安全距離，只需要在最底層功率單元的下端，即閥塔底部裝設集水槽。
[0028]本實用新型的貨櫃式3111(1)1水冷系統漏水檢測裝置實施例，包括在所述的一、二級水管下方，設有以聚酯塑料板製作、槽內底部有最低凹位的集水槽，集水槽的最低凹位固定有漏水傳感器探頭，漏水傳感器探頭的輸出二次電纜與一漏水監控板相連，漏水監控板由220」交流電源經開關電源變換為157直流電源後供電，漏水監控板的信號接點開出給安裝在貨櫃外部的旋轉指示燈迴路，用於聲光告警。
[0029]集水槽外部為弧形結構，內部採用倒梯形結構，在中心形成一個最低的3(3111X40111小平臺，漏水傳感器探頭倒立安裝在集水槽內部最低平臺位置。
[0030]漏水監控板組成和連接關係為:一開關電源將220」交流電源變換為157直流電源後加在串聯的分壓電阻I？和繼電器線圈謂電路兩端，其中繼電器線圈謂的兩端又並聯有一二極體，二極體正極端接開關電源公共端，其反向擊穿電壓為307，用作防止開關電源故障引起繼電器線圈過壓燒毀，所述分壓電阻I？阻值大於繼電器線圈電阻的4倍，平時繼電器線圈1(1達不到動作電壓，繼電器線圈的常開輔助接點開關見處於斷開狀態，常開輔助接點開關01控制旋轉指示燈；所述的分壓電阻I？兩端為輸入端，外接漏水傳感器探頭的輸出二次電纜。
[0031]漏水傳感器探頭有兩根金屬探針，其間距為1挪，安裝時要求探針緊貼集水槽平臺底板。
[0032]在31^1(1)1每個閥組貨櫃中有6個閥塔，需要每個閥塔底部安裝一套集水槽和漏水傳感器探頭。
[0033]水冷系統正常運行時，在水泵的作用下，根據進出主水管的水溫差採用不同的水壓控制三級水管中的水流速度，以保證中多餘熱量被及時帶走。水冷系統中裝設中的為高純水，並採用去離子機將冷卻水去離子化，形成絕緣度很高水，可滿足在帶電運行的環境中流通。當一、二級水管接口處出現鬆動、密封不好，或堵塞以及水管劃痕引起水管破裂，引起一、二級水管滲水時，流出的水暴露在空氣中，與灰塵接觸會迅速喪失絕緣性，變成可流動的電導體。通過閥塔下方安裝的弧形集水槽，可以收集到從上方水管滴落的滲漏水。如圖2所示，集水槽內部採用倒梯形結構，在中心形成一個最低的30111X40111小平臺，集水槽採用聚酯塑料板的低吸附性，可以將收集的水迅速聚集在小平臺。漏水傳感器探頭倒立安裝在集水槽平臺中心位置，其間距為1挪的兩根金屬探針在微量水的情況下即可接通，短接至漏水監控板的控制迴路。根據現場測試，只需10「的水，即可觸發整套監控裝置。
[0034]如圖3所示，當無水洩露時，漏水傳感器兩個金屬探頭點為斷開狀態，開關電源供給漏水監控板的157直流電壓通過繼電器線圈勵磁迴路中的分壓電阻I？和繼電器線圈謂接通，由於分壓電阻I？的阻值遠大於繼電器線圈直阻，繼電器線圈XI達不到動作電壓，繼電器線圈的常開輔助接點開關01處於斷開狀態，告警迴路不通。
[0035]當洩露的水聚集在集水槽小平臺上，漏水傳感器兩個金屬探頭通過水連通，即將漏水檢測板上的分壓電阻被短接，的直流電壓直接加在繼電器線圈服兩端，繼電器動作，01合上，交流告警迴路接通。
[0036]告警迴路由220」交流電源供電，中間串接漏水監控板中繼電器的常開接點和旋轉指示燈，當繼電器常開接點閉合後，告警迴路連通，安裝於貨櫃外的旋轉指示燈發出聲光告警信號。
[0037]—個閥組貨櫃內6個閥塔，每個閥塔各裝設1個集水槽、1個漏水傳感器探頭，220」交流電源、157直流開關電源、漏水監控板、旋轉指示燈共用。即集水槽和漏水傳感器探頭分散布置，各自監測，而電源、控制迴路和告警迴路集約化。當任意一個閥塔出現漏水時，對應的集水槽中的漏水傳感器探頭短路，整個監控迴路和告警迴路即可接通，貨櫃外即可出現漏水告警信號。
[0038]貨櫃式3從1'⑶1水冷系統本身有水壓監測保護系統，主要針對於水冷系統較大量的漏水的緊急情況，主要用作報警和緊急跳閘的情況。本實用新型主要用於貨櫃式81^X001水冷系統一、二級水管微滲的情況，此時由於洩露水量不多，水冷系統自有的水壓監測不夠靈敏，但微量的水也可能引起3111(1)1閥組元器件的短路燒毀。本實用新型專利的應用，可以協助運行人員及早發現貨櫃式3111(1)1水冷系統微量水洩露的安全隱患，提前做出應急處理，可避免事故擴大化。
【權利要求】
1.一種貨櫃式STATCOM水冷系統漏水檢測裝置，所述的貨櫃式STATC0M水冷系統包括閥組貨櫃內安裝在閥組側面的一、二級水管，其特徵是:在所述的一、二級水管下方，設有以聚酯塑料板製作、槽內底部有最低凹位的集水槽，集水槽的最低凹位固定有漏水傳感器探頭，漏水傳感器探頭的輸出二次電纜與一漏水監控板相連，漏水監控板控制一旋轉指示燈。
2.根據權利要求1所述的貨櫃式STATCOM水冷系統漏水檢測裝置，其特徵是:所述的集水槽外部為弧形、內部為倒梯形，在內部中心形成一個最低的3cmX4cm小平臺。
3.根據權利要求1或2所述的貨櫃式STATCOM水冷系統漏水檢測裝置，其特徵是:所述的漏水監控板組成和連接關係為:一開關電源將220kV交流電源變換為15V直流電源後加在串聯的分壓電阻R和繼電器線圈KM電路兩端，其中繼電器線圈KM的兩端又並聯有一二極體，二極體正極端接開關電源公共端，其反向擊穿電壓為30V，用作防止開關電源故障引起繼電器線圈過壓燒毀，所述分壓電阻R阻值大於繼電器線圈電阻的4倍，繼電器線圈的常開輔助接點開關DL控制旋轉指示燈。
4.根據權利要求3所述的貨櫃式STATCOM水冷系統漏水檢測裝置，其特徵是:所述的漏水傳感器探頭有兩根金屬探針，其間距為1cm，安裝時要求探針緊貼集水槽平臺的底板。
【文檔編號】G01M3/40GK204214623SQ201420614429
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年10月22日 優先權日:2014年10月22日
【發明者】熊良璞, 陳泗貞, 劉洋, 莫浪嬌, 楊德鑫, 劉乃齊, 鄧效榮, 王傳旭, 姚進岐 申請人:廣東電網有限責任公司東莞供電局